Ziheng Yang (; * 1. November 1964 in der Provinz Gansu, China) ist ein chinesischer Genetiker und Statistiker. Er promovierte 1992 in Agrarwissenschaften und durchlief Postdoktorandenaufenthalte an europäischen und US-amerikanischen Institutionen, bevor er 1997 eine Professur am University College London aufbaute, an dem er seit 2010 den Lehrstuhl für Statistische Genetik innehat. Als Begründer der Software PAML (Phylogenetic Analysis by Maximum Likelihood) entwickelte er grundlegende statistische Verfahren der molekularen Phylogenetik, darunter Maximum-Likelihood-Modelle für Sequenzanalysen, Bayessche Inferenzmethoden und das Multispecies-Coalescent-Modell, und amtierte 2025 als Präsident der Society for Molecular Biology and Evolution.
Ausbildung Ziheng Yang wurde 1964 in der Provinz Gansu im Nordwesten Chinas geboren. Zunächst studierte er in China an der Landwirtschaftlichen Universität Gansu und erhielt dort 1984 seinen Bachelor-Abschluss (BSc). Anschließend setzte er sein Studium an der Landwirtschaftliche Universität in Peking fort, wo er 1987 seinen Master-Abschluss (MSc) erwarb. Dort promovierte (PhD) er auch 1992 in Agrarwissenschaften mit einer Dissertation, die sein Interesse an quantitativen Methoden in der biologischen Forschung aufzeigte.
Nach seiner Promotion unternahm Yang eine umfassende postdoktorale Ausbildung an bedeutenden Institutionen in Europa und den USA. 1992/93 arbeitete er als Postdoktorand am Department of Zoology der University of Cambridge. Anschließend forschte er 1993/94 am Natural History Museum in London. Seine Ausbildung setzte Yang in den USA fort, wo er 1994/95 als Postdoktorand an der Pennsylvania State University tätig war. Den Abschluss seiner postdoktoralen Ausbildung bildete ein Aufenthalt von 1995 bis 1997 an der University of California, Berkeley.
Karriere 1997 trat Yang seine erste Fakultätsstelle als Lecturer am Department of Biology des University College London (UCL) an. Er wurde 2000 zum Reader und bereits 2001 zum Professor ernannt. Im Jahr 2010 erhielt er die Berufung auf den bedeutenden R.-A.-Fisher-Lehrstuhl für Statistische Genetik, eine der bedeutendsten Positionen in seinem Fachgebiet.
Parallel zu seiner Position am UCL hat Yang zahlreiche Gastprofessuren und Beratungstätigkeiten übernommen. Er war Gastprofessor am Institute of Statistical Mathematics in Tokio (1997/98), an der Universität Tokio (2007/08), am Institute of Zoology in Peking (2010/11), an der Peking-Universität (2010), am National Institute of Genetics in Mishima, Japan (2011), und an der ETH Zürich (2011). Von 2008 bis 2011 war er Changjiang Chair Professor an der Sun-Yat-sen-Universität in Guangdong, eine Auszeichnung des chinesischen Bildungsministeriums. 2017/18 war er Radcliffe Fellow an der Harvard University.
Yang erhielt 2010 für seine „herausragenden Beiträge zu unserem Verständnis der molekularen Evolution“ die Frink-Medaille der Zoological Society of London. Die Linnean Society of London zeichnete ihn 2023 mit ihrer Darwin-Wallace-Medaille aus. 2026 wurde er mit dem Balzan-Preis ausgezeichnet für "Molekulare Evolution: Entschlüsselung von Mustern genomischer Veränderungen".Balzan-Preis 2026
Wissenschaftliche Beiträge Statistische Modelle der molekularen Evolution Yang entwickelte in den 1990er Jahren eine Reihe statistischer Modelle, die zu Grundpfeilern der modernen molekularen Phylogenetik wurden. Seine Arbeiten zur Maximum-Likelihood-Methode für die phylogenetische Analyse von DNA- und Proteinsequenzen haben das Feld geprägt. Insbesondere sein 1994 entwickeltes Maximum-Likelihood-Modell für gammaverteilte evolutionäre Ratenvariation zwischen Sequenzpositionen wurde zu einem Standardwerkzeug der phylogenetischen Analyse.
Zusammen mit Nick Goldman entwickelte Yang 1994 das Codon-Modell der Nukleotidsubstitution, das die Grundlage für die phylogenetische Analyse proteinkodierender Gene zur Detektion molekularer Adaptation bildet. Diese Arbeit ermöglichte erstmals die statistische Identifikation positiver darwinscher Selektion auf molekularer Ebene. Die daraus entwickelten Branch-Modelle, Site-Modelle und Branch-Site-Modelle stellen heute wichtige Werkzeuge für die Analyse adaptiver Evolution dar.
Rekonstruktion ancestraler Sequenzen Im Jahr 1995 entwickelte Yang zusammen mit Sudhir Kumar und Masatoshi Nei an der Pennsylvania State University eine statistische Methode (Empirical Bayes) zur Rekonstruktion ancestraler Nukleotid- und Aminosäuresequenzen. Die Methode verwendet ein Substitutionsmodell und Maximum-Likelihood-Schätzungen von Parametern wie Astlängen, um die Posterior-Wahrscheinlichkeiten verschiedener Zustandszuweisungen an inneren Knoten des Stammbaums zu vergleichen. Im Vergleich zur Parsimonie-basierten ancestralen Sequenzrekonstruktion (dem Fitch-Hartigan-Algorithmus) bietet diese Methode den Vorteil, Informationen über Astlängen zu nutzen und eine probabilistische Bewertung der Rekonstruktionsunsicherheiten zu liefern.
Bayessche Phylogenetik Gemeinsam mit Bruce Rannala führte Yang 1996 die Bayessche Statistik in die molekulare Phylogenetik ein. Die Bayessche Methodik ist heute ein populärer statistischer Ansatz für Modellierung und Inferenz in der molekularen Phylogenetik. Yang und Rannala entwickelten auch das Multispecies-Coalescent-Modell, das als natürlicher Rahmen für die vergleichende Analyse genomischer Sequenzdaten aus mehreren Arten entstanden ist.
Das Multispecies-Coalescent-Modell berücksichtigt sowohl den Coalescent-Prozess in heutigen Arten als auch in ausgestorbenen Vorfahren und wird zur Schätzung von Artenbäumen trotz Gen-Baum-Heterogenität zwischen genomischen Regionen verwendet. Yang befürwortet die Bayessche Full-Likelihood-Methode der Inferenz unter Verwendung des Markow-Chain-Monte-Carlo-Verfahrens zur Mittelung über Genbäume und berücksichtigt dabei phylogenetische Unsicherheiten.
Statistische Inferenz und Computational Statistics Yang untersuchte das sogenannte Star-tree-Paradoxon: Werden Daten unter einem Sternbaum (einer vollständig unaufgelösten Polytomie) simuliert, so konvergieren die Bayesschen Posterior-Wahrscheinlichkeiten für die drei möglichen binären Bäume bei zunehmender Datenmenge nicht gegen den Erwartungswert von je 1/3, sondern zeigen ein polarisiertes Verhalten, das einen binären Baum mit hoher Wahrscheinlichkeit bevorzugt. Dieses Phänomen spiegelt das allgemeinere Problem scheinbar überhöhter Posterior-Wahrscheinlichkeiten in der Bayesschen Phylogenetik wider und steht in Zusammenhang mit der Sensitivität der Bayesschen Modellselektion gegenüber der Wahl des Priors. Yang formulierte auch das einfachere Fair-Balance-Paradoxon als Analogie und untersuchte Strategien zur Lösung beider Paradoxa.
Darüber hinaus leistete Yang Beiträge zur Effizienz von MCMC-Algorithmen. Zusammen mit Carlos E. Rodríguez schlug er 2013 eine neuartige Klasse sogenannter Bactrian-Kerne vor – bimodale Vorschlagsverteilungen, die Werte nahe dem aktuellen Zustand vermeiden. Diese erwiesen sich als mindestens 50 % effizienter als die üblicherweise verwendeten gaußschen Zufallsbewegungen und wurden inzwischen in gängige Phylogenetik-Software wie BEAST integriert.
Software-Entwicklung Yang ist der Hauptentwickler und Betreuer von PAML (Phylogenetic Analysis by Maximum Likelihood), einem weit verbreiteten Softwarepaket für phylogenetische Analysen. PAML, erstmals 1997 veröffentlicht und kontinuierlich weiterentwickelt, ist ein umfassendes Paket für Maximum-Likelihood-Analysen von DNA- und Proteinsequenzen. Das Programm wird weltweit in Tausenden von Studien verwendet und wurde über 14.000 Mal zitiert.
Zusätzlich entwickelte Yang das BPP-Programm (Bayesian Phylogenetics and Phylogeography), ein Bayesches Markow-Chain-Monte-Carlo-Programm zur Analyse multi-locus-genomischer Sequenzdaten unter dem Multispecies-Coalescent-Modell. BPP ermöglicht vier verschiedene Arten von Analysen: Parameterschätzung, Artenbaumschätzung, Artabgrenzung und gemeinsame Artabgrenzung mit Artenbaumschätzung.
Mitgliedschaften und Ämter Ziheng Yang war Mitorganisator des Royal Society Discussion Meetings Dating species divergences using rocks and clocks am 9./10. November 2015.
Yang war 2025 Präsident der Society for Molecular Biology and Evolution (SMBE), einer der wichtigsten internationalen Fachgesellschaften seines Forschungsgebiets. Unter seiner Präsidentschaft fand 2025 in Peking das Jahrestreffen der SMBE statt, das über 1200 Forscher aus 48 Ländern zusammenbrachte.
Schriften (Auswahl) Fachbücher
Wissenschaftliche Arbeiten (Auswahl)
Einzelnachweise BPP-Programm im Github, abgerufen am 30. Oktober 2025.
Ziheng Yang auf der Website des Radcliffe Institute for Advanced Study, Harvard College. Abgerufen am 2. Oktober 2025.
Profil Ziheng Yangs auf der Website des University College London. Abgerufen am 2. Oktober 2025.
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